2023 交大電機營 程式遊戲實作 – 踩地雷

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聽完前面兩個講師的課，相信大家也都變超強的啦～
現在就來挑戰自己，完成下面的踩地雷小遊戲吧!

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被挖空的程式碼

• 剛剛的簡報: EECamp_程式遊戲實作_踩地雷

將下面程式碼的 11題空格填入正確的答案

#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
#include <unistd.h>

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <queue>
#include <iomanip>

using namespace std;

void CleanScreen();  //清空螢幕
void output(int graph[8][8], int vis[8][8], int, int, int, int);  //輸出
int check_position(int graph[8][8], int, int);    //檢查該區塊情形
int bomb_around(int graph[8][8], int, int);       //數九宮格內地雷個數

// 不用看懂這個函數
// Clean up the Screen
void CleanScreen() {
#ifdef _WIN32
    system("cls");
#else
    system("clear");
#endif
}

//輸出踩地雷地圖 （每個區塊有 地雷 / 旗標 / 已經點開 三種情形）
void output(int graph[8][8], int vis[8][8], int mined_cnt, int flag_cnt,
            int cursor_row, int cursor_col) {

    cout << "\033[1;32;45m  ";
    for (int j = 0; j < 8; j++) cout << setw(3) << j;        //輸出直行編號
    cout << "\033[0m\n";

    for (int i = 0; i < 8; i++) {        //i 標註 row 編號
        cout << "\033[1;32;45m" << setw(3) << i << "\033[0m";//輸出橫列編號

        for (int j = 0; j < 8; j++) {    //j 標註 col 編號 
            if (___1___)                 //判斷是否為游標所在區塊
                cout << "\033[5;44m";                        //文字閃爍

            if (vis[i][j] == 0) cout << " - " << "\033[0m";  //未知區塊
            else if (vis[i][j] == 1) {                       //已點開的區塊(可顯示實際值)
                if (___2___) cout << "\033[1;31m" << " * " << "\033[0m"; //是地雷
                else cout << ' ' << graph[i][j] << ' ' << "\033[0m";               //不是地雷（數字代表周遭九宮格內地雷數
            }
            else if (vis[i][j] == 2) cout << "\033[1;36m" << " $ " << "\033[0m";   //旗幟標示

            cout << "\033[0m";    //恢復為cout預設型態
        }
        cout << '\n';
    }

    //輸出目前 點開的區塊數量 / 旗幟標示的數量
    cout << "\033[1;33m\n"
         << "mined places: " << mined_cnt << " /" << 8 * 8 - 10 << '\t'
         << "flagged bombs: " << flag_cnt << " /" << 10 << "\033[0m\n";

    return;
}

//檢查graph[row][col]
int check_position(int graph[8][8], int row, int col) {
    if (___3___)	//不合法的情形
        return 0;					//不做事 >> 直接回傳0

    if (graph[row][col] == -1) return 1;		//地雷 >> 回傳1
    if (graph[row][col] == 0) return 2;		//周圍都沒地雷 >> 回傳2
    return 3;			//其他 (自己不是地雷,九宮格內有地雷) >> 回傳3
}

//計算九宮格內有幾顆地雷(自己不是)
int bomb_around(int graph[8][8], int row, int col) {
    int bomb_num = 0;
    for (___4.1___) {        //檢查上下及自己三個row
        for (___4.2___) {    //檢查左右及自己三個col
            if (i == 0 && j == 0) continue;
            if (___5___) bomb_num++;  //是地雷 >> bomb_num+1
        }
    }
    return bomb_num;
}

int main() {

    /*
     * 變數簡介
     *		graph[][]: 踩地雷地圖
     *		vis[][]:   紀錄區塊造訪/標示情形
     *		mined_cnt: 已經點開的合法區塊數
     *		flag_cnt:  旗幟標示的區塊數
     *		cursor_row:游標所在列
     *		cursor_col:游標所在行
     */

    int graph[8][8] = {0}, vis[8][8] = {0};
    int mined_cnt = 0, flag_cnt = 0;
    int cursor_row = 0, cursor_col = 0;
    srand(time(NULL));
    
    CleanScreen();
    output(graph, vis, mined_cnt, flag_cnt, cursor_row, cursor_col);

    //開始踩地雷
    bool fail = false;
    while (___6___) {    //當 點開區塊數 = 總區塊數-地雷數 >> 成功;
        char ch = '\0';

        //CleanScreen();
        //output(graph, vis, mined_cnt, flag_cnt, cursor_row, cursor_col);
        while (ch == '\0') ch = getch();

        if ((ch == 'w' || ch == 72) && check_position(graph, cursor_row - 1, cursor_col)) ___7.1___;       // 上
        else if ((ch == 's' || ch == 80) && check_position(graph, cursor_row + 1, cursor_col)) ___7.2___;  // 下
        else if ((ch == 'a' || ch == 75) && check_position(graph, cursor_row, cursor_col - 1)) ___7.3___;  // 左
        else if ((ch == 'd' || ch == 77) && check_position(graph, cursor_row, cursor_col + 1)) ___7.4___;  // 右
        else if (ch == 'j') {   		//點開區塊
            if (mined_cnt == 0) {		//第一次點開區塊，建立踩地雷地圖 
                for (int i = 0; i < 10; i++) {//填地雷
                    int pos = ___8___;        //產生一個 0 ~ 63 的隨機變數
	        
                    bool clr_cursor = (pos/8-cursor_row <= 1 && pos/8-cursor_row >= -1);
                    clr_cursor &= (pos%8-cursor_col <= 1) && (pos%8-cursor_col >= -1);
                    while (graph[pos/8][pos%8] == -1 || clr_cursor) {
                        pos = ___8___;        //產生一個 0 ~ 63 的隨機變數
                        clr_cursor = (pos/8-cursor_row <= 1 && pos/8-cursor_row >= -1);
                        clr_cursor &= (pos%8-cursor_col <= 1) && (pos%8-cursor_col >= -1);
                    }
                    graph[pos/8][pos%8] = -1;
                }
			
                //計算每個區塊的數字
                for (int i = 0; i < 8; i++) {
                    for (int j = 0; j < 8; j++) {
                        if (graph[i][j] == 0)
                            graph[i][j] = ___9___;    //計算周遭地雷數
                    }
                }
                //踩地雷建圖完成
            }
			
            if (vis[cursor_row][cursor_col]) continue;              //已經點開/ 標示旗幟之區塊
            else if (graph[cursor_row][cursor_col] == -1) {         //踩到地雷
                for (int t = 0; t < 8 * 8; t++) vis[t/8][t%8] = 1;  //標記整張圖都被點開
                fail = true;                                        //標記已經踩到地雷
            }
            else if (graph[cursor_row][cursor_col] > 0) {           //周圍九宮格內有地雷 >> 只挖開一格
                vis[cursor_row][cursor_col] = 1;
                ___10___;                        //更新挖開區塊數
            }
            else { //點開區塊周圍九宮格沒有地雷
                // BFS （不用懂這裡）

                queue<int> save;
                save.push(cursor_row * 8 + cursor_col);

                while (save.size()) {
                    int cur = save.front();
                    int cur_row = cur / 8, cur_col = cur % 8;
                    save.pop();

                    if (vis[cur_row][cur_col]) continue;

                    cursor_row = cur_row;
                    cursor_col = cur_col;
                    vis[cur_row][cur_col] = 1;
                    mined_cnt++;

                    if (check_position(graph, cur_row, cur_col) == 2) {
                        for (int i = -1; i <= 1; i++) {
                        for (int j = -1; j <= 1; j++) {
                            if (i == 0 && j == 0) continue;
                            if (check_position(graph, cur_row+i, cur_col+j) > 1 && !vis[cur_row+i][cur_col+j])
                                save.push((cur_row+i) * 8 + (cur_col + j));
                            }
                        }
                    }
                }

                // end BFS
            }
        }
        else if (ch == 'k') {                       //標示旗幟
            if (vis[cursor_row][cursor_col] == 0) { //原本沒被標示旗幟
                vis[cursor_row][cursor_col] = 2, flag_cnt++;
            }
            else if (vis[cursor_row][cursor_col] == 2) {  //原本有標示旗幟
                vis[cursor_row][cursor_col] = 0, flag_cnt--;
            }
        }

        CleanScreen();
        output(graph, vis, mined_cnt, flag_cnt, cursor_row, cursor_col);

        if (fail) {  //踩到地雷
            cout << "\033[1;5;31m\n\t\t"
                 << "Stepped on bomb!!"
                 << "\033[0m\n";
            break;
        }
    }

    //成功結束 >> 輸出 "\\ You Win ! //"
    if (!fail) cout << "\033[1;5;32m\n\t\t" << ___11___ << "\033[0m\n";

    cout << "\033[0m" << "\n\nPress 'c' to leave\n";    
    char get_end;
    while (get_end = getch()) {
        if (get_end == 'c') break;	
    }
    
    return 0;
}

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題目 Part 1. 選填題

作答的過程中，記得把選了甚麼選項記下來唷 !
就算你超有自信，覺得自己選的一定是對的直接填進就沒問題也一樣，等等需要對答案 !

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Problem 1. 判斷目前要輸出的區塊是不是游標所在的位置

for (int j = 0; j < 8; j++) cout << setw(3) << j;    //輸出直行編號
cout << "\033[0m\n";

for (int i = 0; i < 8; i++) {                    //i 表示 row 編號
    cout << "\033[1;32;45m " << setw(3) << i << "\033[0m"; //輸出橫列編號
    
    for (int j = 0; j < 8; j++) {                //j 表示 col 編號
        if (__1__)                               //判斷是否為游標所在區塊
            cout << "\033[5;44m";                //文字閃爍
    ...
    
    }
}

選項 >> 只有一個是對的喔!

A ) i == cursor_row && j == cursor_col
B ) j == cursor_row && i == cursor_col
C ) i == cursor_row || j == cursor_col
D ) j == cursor_row || i == cursor_col

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Problem 2. 判斷是不是地雷

else if (vis[i][j] == 1) {  //已經被點開的區塊
    if (  _2_  ) cout << "\033[1;31m" << " * " << "\033[0m"; //是地雷
    else cout << ' ' << graph[i][j] << ' ' << "\033[0m";     //不是地雷
}

選項 >> 一樣只有一個對的喔～

A ) graph[i][j] == 1
B ) graph[i][j] == 0
C ) graph[i][j] == -1
D ) vis[i][j] == -1

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Problem 3. 檢查位置的合法性

Hint：[row][col] 代表的位置不可以超出地圖的範圍

int check_position (int graph[8][8], int row, int col) {
    if (   _3_   )    //不合法的情形
        return 0;     //不做事 >> 直接回傳0
    ...

選項 >> 不用懷疑，還是只有一個對的

A ) (row < 0 && row >= 8) || (col < 0 && col >= 8)
B ) (row < 0 || row >= 8) && (col < 0 || col >= 8)
C ) row < 0 && row >= 8 && col < 0 && col >= 8
D ) row < 0 || row >= 8 || col < 0 || col >= 8

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Problem 4. 計算自己周圍九宮格內的地雷數

for (  _4.1_  ) {            //檢查上下及自己的三個 row
    for (  _4.2_  ) {        //檢查左右及自己的三個 col
        if (i == 0 && j == 0) continue;
        if (...) bomb_num++;  //檢查是地雷 >> bomb_num+1
    }
}

	O	O	O
	O	C	O
	O	O	O

如上面表格的情形，自己是C位，要計算周遭標示O的區塊總共有幾個地雷

選項 >> 這題水一點，有兩個選項正確

​​​​ _4.1_ / _4.2_

A ) int i = -1; i <= 1; i++ / int j = -1; j <= 1; j++
B ) int i = 0; i <= 2; i++ / int j = 0; j <= 1; j++
C ) int i = 1; i >= -1; i-- / int j = 1; j >= -1; j--
D ) int i = 2; i >= 0; i-- / int j = 2; j >= 0; j--

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Problem 5. 檢查是不是地雷

for (...) {
    for (...) {
        if (i == 0 && j == 0) continue;
        if ( _5_ ) bomb_num++;    //如果檢查是炸彈 >> bomb_num+1
    }
}

選項 >> 這題送你，只有一個選項 （絕對不是因為課程組掰不出來）

A ) check_position (graph, row+i, col+j) == 1

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Problem 6. while loop 中止條件（成功結束時）

bool fail = false;
while (  _6_  ) {        //當 點開區塊數 = 總區塊數-地雷數 >> 成功
    char ch = '\0';
    
    ...

Hint: 當 點開區塊數 = 總區塊數 - 總炸彈數 >> 成功結束

選項 >> 只有一個是正確的喔

A ) 1
B ) 0
C ) mined_cnt < 8 * 8 - 10
D ) mined_cnt < 10

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Problem 7. 上下左右鍵

if ((ch == 'w' || ch == 72) && ... )  _7.1_ ;        //上
else if ((ch == 's' || ch == 80) && ... ) _7.2_ ;    //下
else if ((ch == 'a' || ch == 75) && ... ) _7.3_ ;    //左
else if ((ch == 'd' || ch == 77) && ... ) _7.4_ ;    //右

選項 >> 四個子題共用下列的選項

​​​​作答形式: _7.1 / _7.2_ / _7.3_ / _7.4_ 

A ) cursor_col++
B ) cursor_row++
C ) cursor_col--
D ) cursor_row--

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Problem 8. 隨機變數產生

for (int i = 0; i < 10; i++) {//填地雷
    int pos = ___8___;        //產生一個 0 ~ 63 的隨機變數
	        
    bool clr_cursor = (pos/8-cursor_row <= 1 && pos/8-cursor_row >= -1);
    clr_cursor &= (pos%8-cursor_col <= 1) && (pos%8-cursor_col >= -1);
    while (graph[pos/8][pos%8] == -1 || clr_cursor) {
        pos = ___8___;        //產生一個 0 ~ 63 的隨機變數
        clr_cursor = (pos/8-cursor_row <= 1 && pos/8-cursor_row >= -1);
        clr_cursor &= (pos%8-cursor_col <= 1) && (pos%8-cursor_col >= -1);
    }
    graph[pos/8][pos%8] = -1;
}

Hint: 隨機產生一個 0 ~ 63 的整數
Hint: 常數 RAND_MAX 為函數 rand() 能產出的最大值

選項 >> 有兩個是對的喔 （程式裡面兩個標示 _ 8 _ 的地方是一樣的東西

A ) (int) ((double) rand()%RAND_MAX / 64)
B ) (int) ((double) rand()/RAND_MAX * 8 * 8)
C ) rand() % 64
D ) rand() / 64

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Problem 9. 呼叫函式計算周遭的地雷數

//計算每個區塊的數字
for (int i = 0; i < 8; i++) {
    for (int j = 0; j < 8; j++) {
        if (graph[i][j] == 0)
            graph[i][j] = ___9___;    //計算周遭地雷數
    }
    //踩地雷建圖完成
}

選項 >> 只有一個是正確的喔

A ) output (graph, vis, mined_cnt, flag_cnt, cursor_row, cursor_col)
B ) check_position (graph, cursor_row, cursor_col)
C ) bomb_around (graph, cursor_row, cursor_col)
D ) bomb_around (graph, i, j)

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Problem 10. 紀錄挖開的區塊數

else if (graph[cursor_row][cursor_col] > 0){ //九宮格內有地雷 >> 只挖開一格
    vis[cursor_row][cursor_col] = 1;         
     _10_ ;                                  //更新挖開區塊數
}

選項 >> 有兩個是正確的喔

A ) flag_cnt++
B ) mined_cnt++
C ) flag_cnt += 1
D ) mined_cnt = mined_cnt+1

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Problem 11. 超難題

題目敘述：

恭喜玩家終於成功解開整張地圖都沒踩到地雷!
請在螢幕上輸出 "\\ You win ! //" 的字樣 （輸出在螢幕上時沒有雙引號）

_ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _ - _

注意: 輸出 \\ You win ! // 完不用自己加換行

Hint: 可以自己開一個 cpp 檔案試著輸出上面的字串喔！

    //成功結束 >> 輸出 "\\ You Win ! //"
    if (!fail) cout << "033[1;5;32m" << _11_ << "033[0m\n";

選項 >> 因為是超難題所以就沒有選項啦

直接寫出 __ 11 __ 內該寫入什麼程式碼喔

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作答完成

寫完上面11題的答案之後，記得給學長姐們確認過答案，再把答案打入你的程式檔喔!

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題目 Part 2. 程式改寫

能做到這真的已經超強了!

接下來試著把踩地雷程式做出以下改變:

1. 8*8的地圖 變成 16*16的地圖
2. 10顆地雷 變成 40顆地雷

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Hint: 附上一張貓貓給你能量

如果你真的卡住了的話，可以看一下下面巨有料的影片喔!!

• 影片 1 -
  

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• 影片 2 - 踩地雷程式概念講解

寫完之後就可以玩踩地雷遊戲囉!